基于空间流量度的城市路网关键节点挖掘方法

张 诚，汪成银，陈志伟，张正向，张子磊

(1.河南省交通运输厅行政执法局，河南 郑州 450000；2.北京航空航天大学 可靠性与系统工程学院，北京 100191；3.郑州海为电子科技有限公司，河南 郑州 450000)

0 引 言

近年来，随着城市规模与人口的不断扩大，城市交通需求呈现出快速增长。城市交通压力逐年增加，导致交通承载能力趋向饱和，交通拥堵问题日益突出：以北京市为例，据《2019年北京交通发展年报》统计[1]，北京市城区工作日出行总量为3 924万人次，早晚高峰平均出行时间消耗分别达到47.2和48.2 min，平均日均拥堵时间共计170 min，全年中度以上拥堵共计205 d。可见，交通拥堵已经成为城市发展的突出问题，不仅增加了社会经济成本，还带来严重的环境污染问题。

路网上的关键节点是路网脆弱性来源之一，通过识别关键节点，对其进行重点管控和保护，是有效缓解拥堵和提高路网鲁棒性的方法之一[2-3]。这不仅为管理规划提供了决策依据，同时为从路段管理向路网管理转变提供了方法支撑。目前，国内外学者围绕路网上的关键节点识别展开了广泛的研究。

常见关键节点识别方法可分为3种：

1)基于局部近邻结的方法，如度中心性算法[4]，把节点重要性等价为节点的邻居数；此外，局部近邻连接方法典型的还有半局部中心性与集中影响度[5]，揭示节点二阶以上的邻居结构信息；WAN Neng等[6]提出了空间加权度来综合考虑结构与公路长度对路网节点重要度的影响，但城市道路长度往往分布集中差异较小，因此道路长度的加权空间度在较大尺度的公路网络(省级、全国的公路网络)上效果较好，不适用于较小尺度的城市路网关键节点识别；……